複数クラウドを使った大容量リアルタイム並列分散処理フレームワークの提案

DOI 情報処理学会

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  • Proposal of a Framework for a Large-scale Real-time Distributed Parallel Processing System Using Multiple Clouds

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抄録

必要なときに必要な数のクラウド上の仮想計算機（VM）を使って並列分散処理を実行できるシステムは一時的な大容量データ処理が必要なユーザには設備投資コストが不要となる利点がある．クラウドを使った大容量データ処理ニーズを満たすため，我々は，複数のクラウド上のVMを使い，性能モニタリングとの組合せにより適応的な負荷分散が可能な大容量リアルタイム並列分散処理フレームワークを提案する．さらに，このフレームワークの1要素として，システム性能を事前または運用中に評価し，所望の処理速度で処理可能にするための性能評価シミュレーション法を提案し，その方法を使ったシステム性能スケーラビリティ評価結果を示す．このシミュレーション法を含む提案フレームワークの有効性を実証するため，このフレームワークを使い非圧縮4K映像の合成処理アプリケーションを開発し，北陸StarBED技術センター内の64VMと幕張メッセ内の80VMを用いて，44.1フレーム/秒の合成処理を確認し，フレームワークの有効性を確認した実験結果を示す．また，提案シミュレーションプログラムを使いこの実証実験システムの性能を5%以内で見積り可能であることを示すとともに，このシミュレーション法を使ったリアルタイム並列分散処理システムの実現法について考察する．

It is attractive that we can use a parallel processing system which is configured from any numbers of VMs whenever we require. We propose a framework for a large-scale real-time distributed parallel processing system since we satisfy any potential customers who temporally needed the parallel processing system. As a part of this framework, we also propose a simulation method for the proposed system in order to estimate the system performance before or during processing. We implemented this method into a simulation program and proved that the simulated system was scalable to number of VMs. In order to prove the effectiveness of proposed framework, we implemented an uncompressed 4K video composing system by adopting the proposed framework and constructed an experimental system for real-time composing using 80 VMs in Makuhari (Chiba) and 64 VMs in Hokuriku StarBED center (Ishikawa). We prove this framework was effective for implementing a large-scale real-time distributed parallel processing system by achieving 44.1frames/s video composing system using the framework. We also prove that the simulation method can estimate performance of above composing system within 5% error. In addition, we mention a method to implement a real-time system using this simulation method.

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